学科动态研究(模板)

学科研究动态报告

姓名： 学号：

专业：

机 械 工 程 学 院

目 录

学科研究动态报告（一）............................................................................................ 3

题目：超自然的机器人........................................................................................ 3 学科研究动态报告（二）............................................................................................ 6

题目：光学量测技术............................................................................................ 6 学科研究动态报告（三）............................................................................................ 8

题目： Applications of Optimization Technologies and Parametric Concept Modeling in Automotive Industry .......................................................................... 8 学科研究动态报告（四）.......................................................................................... 10

题目1：基于Weibull分布的多部件设备预防性维修策略研究 题目2：含复杂特征细长轴机器视觉检测关键技术研究...................................................... 10 学科研究动态报告（五）.......................................................................................... 12

题目：树立信心 成就未来................................................................................ 12 学科研究动态报告（六）.......................................................................................... 13

题目：新能源汽车—未来﹒低碳﹒创新.......................................................... 13 学科研究动态报告（七）.......................................................................................... 15

题目：美国研究生教育...................................................................................... 15 学科研究动态报告（八）.......................................................................................... 17

题目： Large Deformation and Nonlinear Dynamics of Dielectric Elastomers 17 学科研究动态报告（九）.......................................................................................... 19

题目：人因可靠性分析发展历程及最新发展.................................................. 19 学科研究动态报告（十）.......................................................................................... 21

题目：深海采矿技术.......................................................................................... 21 学科研究动态报告（十一）...................................................................................... 23

题目：微纳器件的设计与制造.......................................................................... 23 学科研究动态（十二）.............................................................................................. 25

题目1： 基于纳米孔第三代基因测序关键技术研究 题目2： 工程机械驾驶室隔振系统动态特性与隔振器设计研究.............................................. 25 总结与感悟：.............................................................................................................. 29

学科研究动态报告（一）

题目：超自然的机器人

报告人：王兴松教授

时间： 2012年9月6日，星期四， 9:00am 地点：机械学院南高厅 报告内容：

超自然的机器人

机器人(Robot)开发是从美国开始的, 在四十年代末、五十年代初就已有机器人。在世界上,六十年代开始繁荣起来, 现在世界上已有很多国家投入大量人才和资金进行这方面的研究和应用, 并取得了惊人的成就和巨大的经济效益。

仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。仿生机器人是机器人技术领域中一个新兴的发展分支，是当前机器人领域的研究热点。过去、现在甚至未来，对仿生机器人的研究，都是多方面的。近些年，国内外有诸多学者开始对仿生机器人进行深入细致的研究。仿生机器人的种类有很多种，有天上飞的，地上走的，甚至还有水里游的。而地上走的，根据行走方式的不同，还可以分为跳跃机器人、轮式机器人、足式机器人以及爬行机器人等。 心得体会以及相关论文研习：

体系结构

机器人体系结构，就是指为完成指定目标的一个或几个机器人在信息处理和控制逻辑方面的结构方式。

基于功能分解的体系结构

基于功能分解的体系结构在人工智能上属于传统的慎思式智能，在结构上体现为串行分布，在执行方式上属于异步执行，即按照“感知一规划一行动”的模式进行信息处理和控制实现。以美国国家航天局和美国国家标准局所提出的NASR人MtI〕为典型代表。这种体系结构的优点是系统的功能明了.层次清晰，实现简单。但是申行的处理方式大大延长了系统对外部事件的响应时间，环境的

改变导致必须重新规划，从而降低了执行效率。因此只适合在已知的结构化环境下完成比较复杂的工作。

基于行为分解的体系结构

基于行为分解的体系结构在人工智能上属于现代的反应式智能，在结构上体现为并行(包容)分布，在执行方式上属于同步执行，即按照“感知一行动”的模式并行进行信息处理和控制。以麻省理工的R.A.Brooks所提出的行为分层的包容式体系结构(SubsumptionArchitecture) 和Arkin提出的基于MotorSc hema的结构为典型代表。其主要优点就是执行时间短、效率高、机动能力强。但是由于缺乏整体的管理，很难适应于各种情况。因此只适用于在沐淘环境下执行比较简单的任务。

基于智能分布的体系结构

基于智能分布的体系结构在人工智能上属于最新的分布式智能，在结构上体现为分散分布，在执行上属于协同执行，既可以单独完成各自的局部问题求解，又能通过协作求解单个或多个全局问题。以基于多智能体的体系结构为典型代表。这种体系结构的优点是既具有“智能分布”的特点，又有统一的协调机制。但是如何在各个智能体之间合理的划分和协调仍然需要大量的研究和实践。该体系结构在许多大型的智能信息处理系统上有着广泛的应用。

除以上三类主要的体系结构之外，还有一些改进的混合式体系结构，如带反馈环节的行为分解模式、基于分布式智能的分层体系结构、基于功能分解的多智能体结构等等。但是从整体上来看，它们或是在功能模块的灵活性和扩展性上不足，或是没能很好的协调慎思式智能与反应式智能，或是各层次间的交流机制不够完善。

仿生式控制体系结构

从本质上来讲，慎思式智能、反应式智能以及分布式智能，都是对生物控制逻辑和推理方式的一种借鉴和仿生，但由于客观条件的限制和需求目的的局限，它们都只是从某一个角度和方向对生物智能的一种片面的、局部的模仿。本文的仿生式体系结构就是以前述的生物控制逻辑和行为推理为基础，充分借鉴基于慎思式智能、反应式智能和分布式智能等三种体系结构思想的优点与不足之处，针

对目前机器人特别是未知环境下工作的移动机器人在控制体系结构方面所存在的缺点和问题，提出一种具有适应行为与进化能力的新的控制思想与理念。

借鉴分布式智能的思想，在控制体系结构中引人社会式行为控制层； 借鉴生物的自适应性思想，在控制体系结构中实现本代内的由慎思式行为层到反射式行为层的学习；

借鉴生物的自进化性思想，在控制体系结构中实现多代间的由反射式行为层向本能式行为层的进化(或退化)。

所以，仿生式体系结构共有四个行为控制层组成，即本能式行为控制层、反射式行为控制层、慎思式行为控制层和社会式行为控制层，它们并行接收来自感知层的外部和内部信息，各自作出逻辑判断和反应，发出控制信息到末端执行层，通过竞争和协调来调节自身并适应外部环境，从而按照目标完成工作任务。

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